超聲波塑料焊接工藝

超聲波焊是一種快捷，干凈，有效的裝配工藝，用來(lái)裝配處理熱塑性塑料配件，及一些合成構(gòu)件的方法。形狀復(fù)雜或大厚度的焊件，焊縫金屬在冷卻時(shí)收縮應(yīng)力大，容易產(chǎn)生裂紋，必須選用抗裂性能強(qiáng)的焊條，如低氫型焊條，高韌性焊條或氧化鐵型焊條。目前被運(yùn)用的朔膠制品與之間的粘結(jié)，朔膠制品與金屬配件 的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)。它取代了溶劑粘膠機(jī)械堅(jiān)固及其它的粘接工藝，是一種成熟的裝配技術(shù)。超聲波焊接不但有連接裝配功能而且具有防潮、防水的密封效果。

超聲波焊接中的重要工藝參數(shù)

影響超聲波焊接質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素是超聲波焊接能量。為了更好的讓用戶了解其中的不同，小編為大家整理下超聲波塑料、金屬焊接機(jī)的焊接原理及區(qū)別。焊接能量過(guò)大，容易造成焊接過(guò)度、產(chǎn)生毛邊，或者造成塑膠件變形、薄弱處斷裂甚至造成其它零部件損壞。但在另一方面，如果焊接能量過(guò)小，兩個(gè)塑膠件不能的熔合在一起，造成焊接強(qiáng)度低。超聲波焊接能量與以下工藝參數(shù)有關(guān)，如圖所示，超聲波焊接過(guò)程中工藝參數(shù)的調(diào)整歸根結(jié)底為對(duì)焊接能量的調(diào)整。

頻率頻率是指超聲波的頻率，包括15、20、30或40千赫茲。超聲波焊接機(jī)有著固定的頻率，無(wú)法調(diào)整。頻率越大，焊接能量越大。

振幅振幅是指焊頭表面振動(dòng)的幅度，其等于換能器表面振幅與調(diào)幅器增益以及焊頭增益之積，振幅可通過(guò)調(diào)幅器和焊頭進(jìn)行調(diào)節(jié)。

振幅越大，焊接能量越大。不同塑料對(duì)于振幅的要求不一樣；相對(duì)于無(wú)定形塑料，半結(jié)晶塑料要求更高的振幅；熔點(diǎn)較高的塑料要求更高的振幅。表2顯示了多種塑料在20千赫茲下推薦使用的振幅。

影響塑料超聲波焊接性能的其它因素

潤(rùn)滑劑

潤(rùn)滑劑例如蠟、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸和脂肪酸等被加入到塑料中用于提高流動(dòng)性和增加注塑性能。但是，在超聲波焊接時(shí)，潤(rùn)滑劑會(huì)減小焊接界面的摩擦系數(shù)，從而影響塑料的超聲波焊接性能。

填充劑

為了提高塑料的機(jī)械性能，塑料中會(huì)加入填充劑，常用的填充劑如玻璃纖維、碳纖維、滑石粉以及碳酸鈣等。玻璃纖維添加到塑料中用于提高塑料的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。超聲波線就是超聲波導(dǎo)熔超點(diǎn)定位裝置，通常以接觸線（或接觸點(diǎn)）形式出現(xiàn)在塑料模具上。普通的礦物質(zhì)填充劑，如玻璃纖維和滑石粉，會(huì)提高塑料傳導(dǎo)振動(dòng)的能力，提高塑料的超聲波的焊接性能，特別是對(duì)于半結(jié)晶塑料。一般來(lái)說(shuō)，10%~20%的玻璃纖維會(huì)顯著提高塑料的超聲波焊接性能。但是，當(dāng)比例過(guò)大會(huì)帶來(lái)其它問(wèn)題。例如，填充劑的比例為30%，但在局部的焊接界面，真實(shí)的比例可能已經(jīng)超過(guò)30%，使得在焊接界面沒(méi)有足夠的塑料熔化而獲得理想的焊接質(zhì)量。當(dāng)填充劑比例超過(guò)40%時(shí)，很有可能在焊接界面不可焊接的材料比可焊接的材料還多，這就意味著超聲波焊接性能會(huì)變得很差。

回料

由于塑料的可回收性和降低零件材料成本，在塑料中常常會(huì)加入回料。在室溫下，異種金屬焊接接頭區(qū)的機(jī)械性能（如拉伸、沖擊、彎曲等）一般優(yōu)于被焊母材的性能，但高溫下或高溫長(zhǎng)期運(yùn)行后，接頭區(qū)的性能劣于母材。超聲波焊接允許在塑料中加入回料，因?yàn)榛亓媳旧硎峭环N塑料。但是，回料的比例不能過(guò)大，而且回料不能是已經(jīng)降解的、或者被污染的，否則會(huì)出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題。為了保證焊接的質(zhì)量，建議回料的比例越少越好。

色素

色素對(duì)塑料的超聲波焊接性能影響較小，除非色素的比例過(guò)高。相比其它顏色，白色和黑色通常需要添加更多的色素，有可能帶來(lái)一些焊接問(wèn)題。同一種塑料的不同顏色可能需要不同的焊接參數(shù)，可以通過(guò)調(diào)機(jī)來(lái)獲得。

塑料等級(jí)

塑料等級(jí)對(duì)塑料的超聲波焊接性能具有很大的影響。同一種塑料的不同等級(jí)可能會(huì)有不同的熔點(diǎn)和不同的流動(dòng)特性。